单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绪 论,同学们对“电路”并不陌生。我们曾在物理学中接触过一些电路。但，那时我们对电路的研究往往是通过一,些特殊的例子来加以讨论。,要花这么多时间来学习一门功课，同学们就会自然地提出这样一些问题：,电路基础,课程的性质,是什么？,从今天起，我们要花,72,学时来学习一门专门系统研究电路基本理论的课程，这就是电路基础,课。,我们研究它的,目的,是什么？,电路基础,对我们电子信息工程专业有何,重要性？,一、电路基础课程的性质：,但，电路的,主攻方向,是解决电学工程中的实际问题。所以，它不仅在基础课与专业课之间具有作为桥梁的,联结性,，而且又具有能够独立解决电工实际问题的,独立性,。,各专业课程分为,公共基础课、学科基础课、专业主干课,。,电路是我们电专业的第一门重要的学科基础课。,电路基础,属于,电路理论,学科，它是,电路理论,的入门课程。,它基于物理定理，如,KL、,欧姆定律等，又用到数学的若干分支，如微积分、微分方程、线性代数、积分变换、图论等。,二、研究电路的目的：,目的就是为了,分析电路,和,设计电路,。,我们研究电路的电磁特性就是为了掌握 分析、设计电路的,基本概念、基本理论和基本分析方法。,为学习电类专业及进一步学习电路理论打下基础,。,三、电路在我们专业中的地位：,电路是我们专业,第一门,主干技术基础课。,我们将要学到的基本概念、基本理论和基本方法对于我们学习其他技术基础课和专业课，如,模拟电子电路，数字电子电路，信号与系统等等,课程都十分重要。,我们就是说电路是打开电子科学宝库的钥匙也不过分。它也是很多电专业研究生的入学考试科目之一。,电路是我们专业的,导论课,。,四、学习方法,：,既然电路是一门基于物理定律，又用到数学的许多分支的技术基础课，我想较好的学习方法应是,透彻地理解物理意义，严密地进行数学推导，并注重提高计算技巧和实验动手能力,。,练习很重要，,缺1/3不能参加考试,。平时成绩占总成绩的20%。,本学期中，另有电路分析基础实验课。,五、学习要求,：,2,、,作好练习,。,准备两个作业本，分别在作业本的左上角标上“,1”“2”,。,每周交一次作业。,每次作业的第一行须写上日期，并要抄题，否则不予批阅。,1,、,认真听课,。,每堂课都必须到，我会不定期的点名，,缺1/3不能参加考试,。认真作好笔记。,六、成绩评定,：,卷面成绩,80%,+,作业成绩,10%,+,课堂成绩,10%,第1讲 电路模型及电路基本概念,电路和电路模型、集总假设,一、电路：,1、概念：,实际电路是由电工设备和晶体管等器件相互联接组成的整体，它提供了电流流经的途径。,如电筒、集成电路。,每一种实际的部、器件都可以用国家标准中的电气图形符号表示，采用电气符号可绘成电气图。,电气图,实际电路,2、主要作用：,能量转换作用：,热能、势能、原子能 电能 光能、热能、机械能,组成：,电源、负载、导线、开关（中间环节）,信号处理作用：,“加工”和变换，放大电路等,激励：,施加的信号。,响应：,所需的输出。,测量作用：,电量：万用表,非电量：电子表,信息存储作用：,存储数据和程序。,我们主要是研究它们的,共性,，也就是把实际部件用,理想化,的,电路模型,来描述再进行研究。,二、电路模型：,1、研究电路的基本思路：,2、电路理论中的重要假设：,电路器件和电路本身的,尺寸远小于,工作于电路的电磁波的波长。,=/f,，f15Km,，,即电磁波通过电路的时间是瞬时的。,电磁场的理论和实践均可证明在任意时刻流入各器件任一端子,的电流和两个端子之间的电压是,单值的,。,3、集中（参数）元件：,理想化的电路模型,有精确的数学定义,。我们研究的电路都是用,集中参数元件来组合的。,实际电路,抽象方法,电路模型,基本定律,电路方程,解方程,方程,的,解,电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。,三、电路变量：,基本物理量,：,i,、,u、,、,q、p、w,1.,电流,：带电质点的定向运动形成电流。,电流的大小用,电流强度,表示。,单位名称：,安,（培）符号：,A,（,Ampere,）,电流,(current),恒定电流,I,（直流,/DC,）、时变电流、交变电流（交流,/AC,）,我们要研究的电流和电压不仅有,大小,而且有,方向,（极性）。,而我们不仅要研究大小，还要指出方向。,一方面，在分析电路之前我们很难判断其真实方向，有时方向,还在不断变化。,电路分析中的一个矛盾：,2,4,2,8,+,10,V,3,？,i,0,t,T/2,T,另一方面，不知道方向就不能列写正确的电路方程。,解决办法：,引入,参考方向。,2.,电流的参考方向（*）,元件,(,导线,),中电流流动的实际方向有两种可能,:,参考方向,：任意选定的一个方向即为电流的参考方向,。,i,参考方向,1）设定：,人为的、任意的。,2）参考方向与实际方向的关系：,区别：,实际方向：客观存在的。,参考方向：人为、任意设定的。,参考方向,实际方向,？,联系：,参考方向,I,的正负值,实际方向,i,0,i,0,U,0,实际,吸收,p,0,实际,吸收,p,0,实际,发出,上述功率计算适用于任意二端网络。,例,U,=5V,，,I,=,-,1A,P,吸,=,UI,=5,(,-,1)=,-,5 W,P,发,=,UI,=5,(,-,1)=,-,5 W,或,P,吸,=,-,UI,=,-,5,(,-,1)=5 W,+,I,U,关,联,+,I,U,非,关,联,元件实际是,发出,功率,元件实际是,吸收,功率,四、国际单位制,SI,A(,安)、,V(,伏)、,C（,库）、,J（,焦）、,W(,瓦)。,例如:1,mA=,10,-3,A 1kV=,10,3,V,1kW=,10,3,W,等,10,-3,、10,-6,、10,-9,、,10,-12,毫(,m,illi)、,微(,micro)(,)、,纳(,n,ano,)、,皮(,p,ico,),千(,k,ilo)、,兆(,M,ega)、,吉(,G,iga)。,10,3,10,6,10,9,电阻元件,一、伏安关系：,对于线性时不变电阻，在任何时刻元件两端的电压和电流的关系服从欧姆定律。,1、当关联时：,R,称为元件的电阻，为一个正实常数(线性时不变电阻)。,若令,G=1/R，,则,G,称为元件的电导，单位为,S（,西门子）。,+,_,i,u,R,注意:,R,表示一个电阻,元件,，又可表示此,元件的参数,。,电路元件,：构成电路的基本单元，按引出端数目分为二端元件、三端元件、多端元件等。,电阻元件,定义：一个二端元件，如果在任意时刻,t,，,其两端电压,u,与流经它的电流,i,之间的关系能用,u,i,平面上的曲线所确定,(,电压与电流相约束,),，就称其为二端电阻元件，简称电阻元件。,按,伏安,特性分：线性电阻和非线性电阻；时不变电阻和时变电阻,2、当非关联时：,故参考方向是推导、运用公式的前提!,3、伏安关系曲线:,+,_,i,u,R,U,I,u,i,0,二、电阻元件的特点：,1、无源耗能元件：,关联时,电能 热能,2、双向性元件：,对线性电阻而言。,3、无记忆性元件,电阻元件是实际电阻器的理想化模型，描述了电阻器的耗能特性。,其它电子器件或设备的耗能特性也用电阻元件来描述。,u,i,0,4、两种特殊的情况：,开路,开路：,R，G=0（,伏安关系为,电压轴）。,短路,短路：,R=0，G（,伏安关系为,电流轴）。,电路或电路的一部分也可以短路或开路。,电压称为,电流称为,u,i,0,短路,开路,三、非线性电阻：,1、不服从欧姆定律：,实际部件都不服从，但有的在一定,的范围内满足。,2、有些还是单向元件：,如二极管。,i,u,0,+,u,-,i,关于二端口电阻，起请自行阅读教材,P11,四、实际电阻器,为了拥有一定量的电阻而专门设计的元器件叫做,电阻器,。,电阻器可分为,固定电阻器,和,可变电阻器,两大类。,将电阻器应用于实际电路之前，必须考虑其,电阻值,和,额定功率,。,1,、电阻值及其误差的表示方法,（,1,）色码表示法：,黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白,0123456789,有,四色环,电阻和,五色环,电阻。,四色环电阻：,第一位,第二位,乘数（第二位后,0,的个数）,误差,5%,金色,10%,银色,20%,无环,五色环电阻：,第一位,第二位,乘数（第三位后,0,的个数）,但金色,0.1,银色,0.01,误差,2%,红色,1%,棕色,0.5%,绿色,0.25%,蓝色,0.1%,紫色,第三位,24 00000,10%,204,1%,习题：1-,1、1-4,（,P57,）,注意：要抄题目!,第1讲,电路模型及电路基本概念,结 束,预习内容,:,独立,电源、受控源与基尔霍夫定律,